火炮自动机仿真优化平台开发技术研究

利用动力学仿真软件的二次开发功能,基于模板及参数化技术,针对不同类型自动机、不同典型机构开发火炮自动机动力学通用仿真优化平台,实现了自动机动力学模型的快速建立、载荷和约束的自动加载与修改,仿真过程用户可参与控制,仿真结果直观显示。以转膛自动机为例验证了该高炮动力学仿真平台的通用性和高效建模仿真,结果表明该平台能够有效提高仿真精度和效率。     

火炮产品结构管理模块开发的关键技术研究

产品结构管理作为基于PDM技术的火炮虚拟样机设计数字化平台的核心模块,对于平台框架有着重要影响。针对火炮具有零/部件数量巨大、产品结构层次多、装配关系复杂,以及零/部件重用率高等特点,对其产品结构进行,分析并设计了火炮产品结构管理模型及其数据库;提出了适用于火炮产品结构树生成的策略;并对借用件在数字化平台中的管理等关键技术予以研究。从用户测试的反馈来看,该模块可有效地支持对火炮虚拟样机的数据化管理。     

实用PDM图文档管理平台的设计

通过研究火炮产品数据管理的现状,从图纸产生、图纸审核、图纸借阅流程及客户习惯等方面进行分析,提出了开发一种实用的软件管理产品二维图纸和三维模型电子文件的方法,按照产品数据管理的实际流程,定制了电子数据管理方案。通过使用FTP、数据库、Windows共享文件夹等时下流行、成熟的技术,设计了1套零件编码方案,并设计了一种根据该编码方案来控制操作权限的管理方法,开发了可提供丰富接口支持的以数据为核心架构的具有PDM图文管理功能的客户端软件。     

炸药压制工艺参数对空心装药质量影响的仿真研究

空心装药通常采用压制成型工艺,为了研究工艺参数对装药质量的影响,采用基于连续介质力学的方法,建立了空心JO-9159炸药压制过程有限元仿真模型,仿真分析了JO-9159炸药压制成型过程的相对密度、位移以及等效应力变化规律。在此基础上,针对压制速率、初始相对密度以及摩擦系数3种主要工艺参数对JO-9159炸药压制成型质量的影响进行了仿真与分析。结果显示:压制过程中JO-9159炸药粉末主要是轴向流动,靠近阴模区炸药流动相对缓慢;压制速率为0.5 mm·s^-1时、摩擦系数为0.25时,成型后装药相对密度较为均匀,回弹量较小。     

顺序凝固工艺参数对熔铸装药影响的模拟研究

顺序凝固工艺在熔铸装药中具有较大的应用需要。为探讨顺序凝固工艺参数对装药的影响,研究基于移动边界的建模方法,选用梯恩梯/黑索今(TNT/RDX,33.8/65)炸药,建立了模具入水顺序凝固过程模型,模拟研究了入水速度(0.15,0.20,0.25 mm·s^-1)、水浴温度(30,40,50℃)、模具预热温度(60,70,80℃)3个主要参数对凝固过程温度场以及缩孔缺陷的影响,并基于这3个参数设计了三因素正交试验,对模拟所得缩孔体积以及其均值和极差进行了研究,得到了最优的工艺参数：模具入水速度为0.15 mm·s^-1,水温50℃,模具预热温度60℃。模拟结果显示,入水速度对装药质量影响最大,其次是水浴温度和模具预热温度。相较于试验方案(模具入水速度为0.15 mm·s^-1,水温50℃,模具预热温度70℃),正交设计的模拟优选方案可将缩孔体积减少74%,表明了相互匹配的工艺参数是提高装药质量的有效方法。     

炸药粉末压制工艺参数对药柱质量的影响

为了提高炸药粉末的压制成型质量,采用将炸药粉末视为连续体的建模方法,利用Shima-Oyane材料模型,以Φ26mm×22mm的JO-9159炸药药柱为例,采用高级非线性Msc.Marc建立了粉末压制过程仿真模型,分析了不同位置粉末位移及相对密度变化规律,研究了压制速率、初始密度对炸药粉末成型后相对密度及回弹量的影响。结果表明,Shima-Oyane材料模型可以较好地模拟粉末压制成型过程;炸药粉末流动的方向主要为轴向流动,与模具接触区域流动相对缓慢;压制速率以及初始密度影响炸药粉末成型后的质量,初始相对密度的提高有助于提高炸药粉末成型后的质量;压制速率在230~250mm/s时,粉末成型后相对密度较为均匀、回弹量较小,即粉末成型质量较好。